package cn.kingshion.stack;

public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        String expression = "13-2+5*3-6";       //定义一个
        Stack1 numStack1 = new Stack1(15);     //数栈，
        Stack1 operStack1 = new Stack1(10);        //符号栈

        int index = 0;      //定义一个扫描的指针
        int num1 = 0;       //用来保存数栈出栈的操作数
        int num2 = 0;
        int oper = 0;       //用来保存符号栈出栈的 运算符
        int res = 0;
        char ch = ' ';      //保存当前的字符
        String keepNum = "";        //定义一个字符串，用来实现多位数的运算
        while (true) {
            //依次扫描表达式的下一个字符
            ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
            //如果下一个字符为 运算符
            if (operStack1.isOper(ch)) {
                //如果运算符栈不为空，那么就将当前的字符 ch  与运算符栈中的字符比较优先级，
                // 如果当前字符的优先级没有 栈中的优先级高，那么先将栈中的运算符取出并将数栈的两个操作数取出运算后再入数栈
                if (!operStack1.isEmpty()) {
                    //判断当前运算符与 符号栈中的优先级，如果当前的优先级小于栈中的优先级那么先计算后再把结果入栈
                    if (operStack1.priority(ch) <= operStack1.priority(operStack1.pickTop())) {
                        num1 = numStack1.pop();
                        num2 = numStack1.pop();
                        oper = operStack1.pop();
                        //计算后的结果再入数栈
                        res = numStack1.cal(num1, num2, oper);
                        numStack1.push(res);
                        //再将当前的的符号入符号栈
                        operStack1.push(ch);
                    } else {
                        //如果当前运算符的优先级大于栈中符号的优先级，那么直接入栈
                        operStack1.push(ch);
                    }
                } else {
                    //如果第一次入符号栈，那么符号栈为空，直接入栈
                    operStack1.push(ch);
                }
            } else {
                 //如果是数字，那么先将得到的字符存在一个字符串内
                keepNum += ch;
                //如果扫描的指针指向表达式的最后一个字符，那么直接将当前的字符串转换为数字后入数栈
                if (index == expression.length() - 1) {
                    numStack1.push(Integer.parseInt(keepNum));
                } else {
                    //判断当前字符的下一个字符是否仍然为操作符，
                    // 如果不是操作符，那么接下来继续入把字符拼接，
                    // 如果是操作符，那么就把当前的字符串转为 数字 然后入数栈，记得把当前的字符串置空
                    if (operStack1.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
                        numStack1.push(Integer.parseInt(keepNum));
                        keepNum = "";
                    }
                }
                //如果不是符号那么将当前的字符入数栈，但是因为是 char 类型的，所以要注意字符的ASCII码
//                numStack.push(ch - 48);
            }
            //扫描指针不断的向后移动，直到到达表达式的最后，跳出循环
            index++;
            if (index >= expression.length()) {
                break;
            }
        }

        //一直到表达式的最后，
        while (true) {
            //判断符号栈是否为空，就能知道运算是否已经完成了
            if (operStack1.isEmpty()) {
                break;
            }
            num1 = numStack1.pop();
            num2 = numStack1.pop();
            oper = operStack1.pop();
            res = numStack1.cal(num1, num2, oper);
            numStack1.push(res);
        }
        int res2 = numStack1.pop();
        System.out.println(expression + " = " + res2);
    }
}


class Stack1 {
    private int maxSize;
    private int top;
    private int arr[];

    public Stack1(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[this.maxSize];
        this.top = -1;
    }

    //判断栈是否满
    public boolean isFull() {
        return top == maxSize - 1;
    }

    //判断栈空
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    //入栈
    public void push(int value) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("栈满，无法入栈！");
            return;
        }
        top++;
        arr[top] = value;
    }

    //出栈
    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈空，无法出栈！");
        }
        int value = arr[top];
        top--;
        return value;
    }

    //打印输出栈
    public void list() {
        if (isEmpty()) {
//            throw new RuntimeException("栈空，无法出栈！");
            System.out.println("栈空，无法出栈！");
            return;
        }
        for (int i = top; i >= 0; i--) {
            System.out.println("arr[" + i + "] = " + arr[i]);
        }
    }

    //单纯得到栈顶元素
    public int pickTop() {
        return arr[top];
    }

    //判断运算符优先级
    public int priority(int oper) {
        if (oper == '*' || oper == '/') {
            return 1;
        } else if (oper == '-' || oper == '+') {
            return 0;
        } else {
            return -1;
        }
    }


    //判断字符是不是一个运算符
    public boolean isOper(int oper) {
        return oper == '*' || oper == '/' || oper == '-' || oper == '+';
    }

    //计算器工具
    public int cal(int num1, int num2, int oper) {
        int res = 0;
        switch (oper) {
            case '+': {
                res = num1 + num2;
                break;
            }
            case '-': {
                res = num2 - num1;
                break;
            }
            case '*': {
                res = num1 * num2;
                break;
            }
            case '/': {
                res = num2 / num1;
                break;
            }
            default: {
                break;
            }
        }
        return res;
    }
}
